Instituto tecnolgico de cancun

Ing. Leopoldo Alberto Justino ferraes

topografia

teodolito

Juan Arturo Aguilar Martinez

TEODOLITO Un teodolito es un instrumento de precisin para la medicin de ngulos en los planos horizontal y vertical. Teodolitos se utilizan principalmente para aplicaciones topogrficas, y se han adaptado para fines especializados en campos como la metrologa y la tecnologa del cohete de lanzamiento. Un teodolito moderna consiste en un telescopio movible montado dentro de dos ejes perpendiculares-la horizontal o eje de muones, y el eje vertical. Cuando el telescopio est apuntando a un objeto de destino, el ngulo de cada uno de estos ejes se puede medir con gran precisin, normalmente a segundos de arco.Teodolitos, como el trnsito Pocket Brunton comnmente empleado para las mediciones de campo por los gelogos y arquelogos, han estado en uso continuo desde 1894.Teodolitos pueden ser ya sea de trnsito o no es de trnsito. Teodolitos trnsito son aquellos en los que el telescopio puede girar en un crculo completo en el plano teodolitos para no verticales de trnsito son aquellos en los que el telescopio puede girar solamente en un semicrculo en el plano vertical. Algunos tipos de teodolitos de trnsito no permiten la medicin de los ngulos verticales.El nivel del constructor es a veces confundido con un teodolito de trnsito, sino que mide los ngulos horizontal ni vertical. Se utiliza un nivel de burbuja para ajustar un nivel telescopio para definir una lnea de visin a lo largo de un plano horizontal.Concepto de operacinUn teodolito est montado en su cabeza del trpode por medio de una placa de centrado forzada o la plataforma nivelante que contiene cuatro tornillos de apriete manual, o en teodolitos modernos, tres para la rpida nivelacin. Antes de usar, un teodolito debe colocarse con precisin vertical sobre el punto a medir utilizando una plomada, plomada ptica o plomada lser. El instrumento se establece a continuacin, el nivel utilizando tornillos nivelantes nivelacin y circulares y ms precisos burbujas espritu tubulares.Ambos ejes de un teodolito estn equipadas con crculos graduados que se pueden leer a travs de lentes de aumento. El crculo vertical que "trnsitos" sobre el eje horizontal debe leer 90 cuando el eje visual es horizontal o 270, cuando el instrumento est en su segunda posicin, es decir, "entregado" o "cay". La mitad de la diferencia entre las dos posiciones se llama el "error de ndice".Los errores en la medicinLos ejes horizontal y vertical de un teodolito deben ser perpendiculares, si no, entonces un "error de eje horizontal" existe. Esto se puede comprobar mediante la alineacin del espritu burbuja tubular paralela a una lnea entre dos patas nivelantes y establecer el centro de la burbuja. Un error en el eje horizontal est presente si la burbuja se escapa central cuando la burbuja espritu tubular se invierte. Para el ajuste, el operador retira la mitad de la cantidad que la burbuja ha huido con el tornillo de ajuste, y luego re-nivel, probar y refinar el ajuste.El eje ptico del telescopio, llamado el "eje de visin", definido por el centro ptico de la lente del objetivo y el centro de la cruz en su plano focal, tambin debe ser perpendicular al eje horizontal. Si no, entonces existe un "error de colimacin".ndice de error, error de eje horizontal y el error de colimacin se determinan peridicamente la calibracin y se eliminan mediante el ajuste mecnico. Su existencia se tiene en cuenta en la eleccin del procedimiento de medicin con el fin de eliminar su efecto sobre los resultados de la medicin.

HistoriaEl trmino dioptras se utiliza a veces en textos antiguos como sinnimo de teodolito. Esto se deriva de un instrumento astronmico ms antiguo llamado un dioptra.Antes del teodolito, se utilizaron instrumentos como las geomtricas crculos y semicrculos graduados cuadrados y varios para obtener cualquiera de mediciones de ngulos verticales u horizontales. Era slo cuestin de tiempo antes de que alguien puso dos dispositivos de medicin en un solo instrumento que pueda medir ambos ngulos al mismo tiempo. Gregorius Reisch mostr como un instrumento en el apndice de su libro Margarita Philosophica, que public en Estrasburgo en 1512. Fue descrito en el apndice de de Martin Waldseemller, un topgrafo y cartgrafo Renania, que hizo el equipo en el mismo ao. Waldseemller llam a su instrumento, el polimetrum.La primera aparicin de la palabra "teodolito" se encuentra en el libro de texto topografa Una prctica geomtrica llamada Pantometria por Leonard Digges, que fue publicado pstumamente por su hijo, Thomas Digges. La etimologa de la palabra es desconocido. La primera parte de la Nueva Amrica teo-delitus podra provenir del griego? E? S? A? ", A la vista o mirar con atencin a" o? E "Correr", pero la segunda parte es ms desconcertante y, a menudo se atribuye a una variacin unscholarly de una de las siguientes palabras griegas: D, que significa "evidente" o "claro", o d ? ? "Largo", o d ? "Esclavo", o un compuesto Neolatin unattested combinar? D? "Camino" y T? "Plain". Tambin se ha sugerido que-delitus es una variacin de los deletus supino Latina, en el sentido de "tachado".Hay una cierta confusin sobre el instrumento en el que el nombre se aplic originalmente. Algunos identifican a principios del teodolito como instrumento acimut solamente, mientras que otros especifican como instrumento altazimuth. En el libro de Digges, el nombre "teodolito" describe un instrumento para medir ngulos horizontales solamente. Tambin se describe un instrumento que mide tanto la altitud y el azimut, que l llam un instrumento topographicall. As, el nombre que se aplica inicialmente slo para el instrumento de azimut y slo ms tarde se asoci con el instrumento altazimuth. El 1728 Cyclopaedia compara "grafmetro" a "medio-teodolito". Incluso en fecha tan tarda como el siglo 19, el instrumento de medicin de ngulos horizontales slo se llama una simple teodolito y el instrumento altazimuth, el teodolito simple.El primer instrumento ms como un verdadero teodolito fue probablemente la construida por Joshua Habermel en Alemania en 1576, completa con la brjula y el trpode.Los instrumentos altacimutales primeras consistan en una base graduada con un crculo completo en la extremidad y un dispositivo de medicin del ngulo vertical, normalmente, un semicrculo. Un alidada en la base se utiliza para la vista un objeto para la medicin de ngulo horizontal, y un segundo alidada se monta en el semicrculo vertical. Ms tarde instrumentos tenan un solo alidada en el semicrculo vertical y todo el semicrculo se montan de manera que se utiliza para indicar directamente ngulos horizontales. Con el tiempo, la simple alidada, abierto-vista fue reemplazado con un telescopio avistamiento. Esto se hizo por primera vez por Jonathan Sisson en 1725.El teodolito se convirti en un instrumento moderno, exacto en 1787 con la introduccin del famoso grande teodolito de Jesse Ramsden, que cre usando un motor de divisin muy precisa de su propio diseo. La demanda no se pudo cumplir por teodolitos extranjeros debido a su falta de precisin, por lo tanto, todos los instrumentos que satisfagan las exigencias de precisin se realizaron en Inglaterra. A pesar de los muchos constructores de instrumentos alemanes en el cambio de siglo, no haba teodolitos alemanes utilizables disponibles. Una transicin se produjo por Breithaupt y la simbiosis de Utzschneider, Reichenbach y Fraunhofer. Mientras que la tecnologa avanzaba, en la dcada de 1840, el crculo vertical parcial fue sustituido por un crculo completo, y los crculos verticales y horizontales fueron finamente graduada. Este fue el teodolito de trnsito. Teodolitos fueron posteriormente adaptadas a una variedad ms amplia de elementos de montaje y usos. En la dcada de 1870, una versin a base de agua interesante del teodolito fue inventado por Edward Samuel Ritchie. Fue utilizado por la Marina de los EE.UU. a dar los primeros estudios de precisin de los puertos estadounidenses en el Atlntico y las costas del Golfo.En la primera parte del siglo 20, Heinrich Wild produjo teodolitos que se hizo popular con los inspectores. Su Wild T2, T3, y los instrumentos A1 se hicieron durante muchos aos, y l se va a desarrollar el DK1, DKM1, DM2, DKM2 y DKM3 para otra empresa. Con continuas mejoras constantemente instrumentos convertido en el teodolito moderno usado por los peritos en la actualidad.Operacin en topografaLa triangulacin, como inventado por Gemma Frisius hacia 1533, consiste en hacer esas parcelas de direccin del paisaje desde dos puntos de vista diferentes. Los dos documentos grficas se superponen, proporcionando un modelo a escala del paisaje, o ms bien los objetivos en l. La verdadera escala se puede obtener mediante la medicin de una distancia, tanto en el terreno real y en la representacin grfica.Triangulacin moderna como, por ejemplo, la practicada por Snell, es el mismo procedimiento ejecutado por medios numricos. Ajuste de bloque fotogramtrico de pares estereoscpicos de fotografas areas es una variante moderna, tridimensional.A finales de la dcada de 1780 Jesse Ramsden, un hombre de Yorkshire de Halifax, Inglaterra, que se haba desarrollado el motor de la divisin para dividir escalas angulares con una precisin de un segundo de arco, fue el encargado de construir un nuevo instrumento para la encuesta sobre la artillera britnica. El teodolito Ramsden se utiliz en los prximos aos para asignar todo el sur de Gran Bretaa por triangulacin.En la medicin de la red, el uso de forzado de centrado acelera las operaciones manteniendo al mismo tiempo la ms alta precisin. El teodolito o el objetivo pueden ser retirados rpidamente de, o en socketed, la placa de centrado forzado con precisin sub-mm. Hoy en da las antenas GPS utilizados para el posicionamiento geodsico utilizan un sistema de montaje similar. La altura del punto de referencia del teodolito-o la meta-por encima del punto de referencia de tierra debe ser medido con precisin.El trnsito estadounidense gan popularidad durante el siglo 19 con los ingenieros del ferrocarril americano empujan oeste. El trnsito sustituye la brjula ferrocarril, sextante y octante y se distingue por tener un telescopio ms cortos que los brazos de base, permitiendo que el telescopio sea girada verticalmente pasado hacia abajo. El trnsito tena la capacidad de "dar la vuelta" sobre en su crculo vertical y demostrar fcilmente el exacto de 180 grados de vista al usuario. Esto facilita la visualizacin de las lneas rectas largas, como cuando la topografa del oeste americano. Previamente, el usuario gira el telescopio en su crculo horizontal a 180 y tuvo que revisar cuidadosamente el ngulo al girar giros de 180 grados.Teodolitos modernosEn teodolitos de hoy, la lectura de los crculos horizontales y verticales se hace generalmente por va electrnica. La lectura se realiza mediante un codificador giratorio, que puede ser absoluta, por ejemplo, usando cdigos Gray o incrementales, usando luz equidistantes y bandas radiales oscuros. En este ltimo caso los crculos giran rpidamente, la reduccin de la medicin del ngulo de medicin electrnica de diferencias de tiempo. Adems, ltimamente sensores CCD se han aadido al plano focal del telescopio que permite tanto la auto-focalizacin y la medicin automatizada de la meta de la compensacin residual. Todo esto se implementa en software incrustado.Adems, muchos teodolitos modernos, con un costo de hasta $ 10,000 cada uno, estn equipados con dispositivos de medicin de distancia electro-pticos integrados, basados generalmente infrarroja, lo que permite la medicin de una sola vez de los vectores tridimensionales completos - aunque en instrumentos definidos por coordenadas polares, que luego se puede transformar a un sistema de coordenadas pre-existente en la zona por medio de un nmero suficiente de puntos de control. Esta tcnica se conoce una solucin reseccin o la estacin libre de posicin topografa y es ampliamente utilizado en la cartografa de la topografa. Los instrumentos, teodolitos "inteligentes" llamadas taqumetros auto-registro o "estaciones totales", realice las operaciones necesarias, guardar los datos en unidades de registro de internos, o en dispositivos de almacenamiento de datos externos. Por lo general, los ordenadores porttiles o PDAs robustos son utilizados como recolectores de datos para este fin.GyrotheodolitesA gyrotheodolite se utiliza cuando se requiere que el rumbo de referencia de norte a sur del meridiano en ausencia de lugares de inters astronmicas estrellas. Esto ocurre principalmente en la industria de la minera subterrnea y en la ingeniera de tneles. Por ejemplo, donde un conducto debe pasar por debajo de un ro, un eje vertical en cada lado del ro puede estar conectado por un tnel horizontal. Un gyrotheodolite puede ser operado a la superficie y luego de nuevo a los pies de los ejes para identificar las direcciones necesarias para tnel entre la base de los dos ejes. A diferencia de un horizonte artificial o sistema de navegacin inercial, un gyrotheodolite no puede ser trasladado durante su funcionamiento. Se debe reiniciarse de nuevo en cada sitio.El gyrotheodolite comprende un teodolito normal con un archivo adjunto que contiene un giroscopio montado con el fin de sentido de la rotacin de la Tierra y de que la alineacin del meridiano. El meridiano es el plano que contiene tanto el eje de la rotacin de la Tierra y el observador. La interseccin del plano meridiano con la horizontal contiene el verdadero norte-sur rumbo de referencia geogrfica requerida. El gyrotheodolite que normalmente se conoce como ser capaz de determinar o encontrar el norte verdadero.A gyrotheodolite funcionar en el ecuador y en los hemisferios norte y sur. El meridiano est definido en los polos geogrficos. Un gyrotheodolite no se puede utilizar en los polos, donde el eje de tierras es precisamente perpendicular al eje horizontal de la hiladora, de hecho no se utiliza normalmente dentro de aproximadamente 15 grados del polo porque el componente este-oeste de la rotacin de la Tierra es insuficiente para obtener resultados fiables. Cuando est disponible, astronmicos lugares estrella son capaces de dar el cojinete meridiano hasta mejor que un centenar de veces la precisin del gyrotheodolite. Cuando no se requiere esta precisin adicional, la gyrotheodolite es capaz de producir un resultado rpidamente sin la necesidad de observaciones de noche.